計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通訊-201409-第1章 概論

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊電氣學(xué)院2第1章

概論1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念1.3網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型及其特征1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3當(dāng)今社會(huì)的三大資源：信息、物質(zhì)、能源信息具有非消耗性——可以被無(wú)數(shù)次傳遞和復(fù)制信息具有增值性——如廣告、新聞?dòng)?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為傳遞信息的強(qiáng)有力載體工具在飛速發(fā)展，是通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合第1章概論41.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生：1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：1.1.3小結(jié)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和組成1.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展51.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生：早期的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式——單機(jī)61.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生：早期的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式——單機(jī)大、中、小型機(jī)——龐大，昂貴，資源無(wú)法共享分散的計(jì)算機(jī)構(gòu)成了一個(gè)個(gè)的信息“孤島”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生始于20世紀(jì)50年代，通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生的原因：資源共享的需求（計(jì)算能力、外設(shè)、軟件、數(shù)據(jù)）大型項(xiàng)目的合作（進(jìn)行工程項(xiàng)目協(xié)作）人與人之間的信息溝通（數(shù)據(jù)通信）71.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：第一代：面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第二代：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)第三代：開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)第四代：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和組成1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展8第一代：面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——SAGE集中式防空系統(tǒng)特點(diǎn)：只有一臺(tái)中心主機(jī)，有數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)功能，其他都是輸入輸出終端。集中式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛：訂票系統(tǒng)SABRE、結(jié)算系統(tǒng)、銀行上世紀(jì)50年代中期，首次將通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合9以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)特征：終端(Terminal)共享主機(jī)(Host)的軟硬件資源單臺(tái)主機(jī)：執(zhí)行計(jì)算和通信任務(wù)多臺(tái)終端：執(zhí)行用戶交互連接方式：本地或遠(yuǎn)程TTTTHOST通信線路T10以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，稱為面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)其他例子：飛機(jī)訂票系統(tǒng)HOST(航空公司總部)Terminals(訂票點(diǎn))通信線路(電話線路)

缺點(diǎn)：主機(jī)負(fù)荷重——數(shù)據(jù)處理＋通信線路利用率低集中控制方式，可靠性低改進(jìn)：前端處理機(jī)，將通信任務(wù)從主機(jī)中分離出來(lái)終端控制器，提高線路利用率11改進(jìn)：加入前端處理機(jī)FEP（Front-EndProcessor,FEP）分擔(dān)中心計(jì)算機(jī)的通信任務(wù)。加入終端控制器TC，提高線路利用率。TCMMFEP高速線路低速線路<<BACK12第二代：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)——ARPANet(60年代后期)特征：多個(gè)終端主機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)，形成了多主機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機(jī)－終端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C(jī)－主機(jī)”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信線路13ARPANET(60年代后期)因特網(wǎng)的前身——ARPANET蘇美冷戰(zhàn)產(chǎn)物：美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期由美國(guó)軍方建立的實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)“蜘蛛網(wǎng)”式結(jié)構(gòu)最初1969年4個(gè)節(jié)點(diǎn)→20世紀(jì)70年代的60多個(gè)節(jié)點(diǎn)地域跨越美洲、歐洲具有現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的許多特征，例如：分組交換分層次的網(wǎng)絡(luò)體系較為完善的通信協(xié)議14ARPANET(60年代后期)蘇美冷戰(zhàn)產(chǎn)物“蜘蛛網(wǎng)”式結(jié)構(gòu)50K專用線路內(nèi)達(dá)華州洛杉磯每臺(tái)主機(jī)均有數(shù)據(jù)的自主處理能力分組交換(PacketSwitching）15ARPA網(wǎng)中加入接口報(bào)文處理機(jī)IMP

（其他網(wǎng)絡(luò)或文獻(xiàn)中也稱：分組交換節(jié)點(diǎn)）IMP功能：實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)信息基本單位：分組

分組交換網(wǎng)雙子網(wǎng)結(jié)構(gòu)：資源子網(wǎng)：用戶共享通信子網(wǎng)：中心協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)ARPA網(wǎng)分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)資源子網(wǎng)IMP1IMP2IMP3IMP4IMP5H1H5H4H2H6H3通信子網(wǎng)H1與H5通信：IMP1—>IMP2—>IMP516第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展先驅(qū)：ARPA網(wǎng)，NPL網(wǎng)研究實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)：TSS網(wǎng)，DCS網(wǎng)個(gè)別用戶為特定目的而自行研制和使用的網(wǎng)絡(luò)：DCTOPUS網(wǎng)，CYCLADES網(wǎng)由用戶聯(lián)營(yíng)為一定范圍內(nèi)應(yīng)用而建立的網(wǎng)絡(luò)：WWWN網(wǎng)，EIN網(wǎng)公用分組交換網(wǎng)：TELNET網(wǎng)，DATAPAC網(wǎng)，EURONET網(wǎng)商用的提供增值通信服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)：TYMNET網(wǎng)，GE信息服務(wù)網(wǎng)<<BACK17第三代：開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)(70年代后期)第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)奠定了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)。但第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)重缺陷：沒(méi)有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)沒(méi)有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議18網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的演變廠商標(biāo)準(zhǔn)：IBM-SNA，DEC-DNA等缺點(diǎn)：適用范圍：兼容性？技術(shù)壟斷：競(jìng)爭(zhēng)？標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一：用戶利益？國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISOOSI/RM）：1984年頒布OpenSystemInterconnection/RecommendedModel(OSI/RM，開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡(jiǎn)稱OSI參考模型，OSI七層模型)OSI參考模型規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架，分為7個(gè)層次將多臺(tái)位于不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備通過(guò)各種通信信道和設(shè)備互連起來(lái)，使其能協(xié)同工作，以便于計(jì)算機(jī)的用戶應(yīng)用進(jìn)程交換信息和共享資源是一個(gè)復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)問(wèn)題。將一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題分解成若干個(gè)容易處理的子問(wèn)題，爾后“分而治之”逐個(gè)加以解決，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是工程設(shè)計(jì)中常用的一種手段。分層就是系統(tǒng)分解的最好方法之一。19網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的演變廠商標(biāo)準(zhǔn)：IBM-SNA，DEC-DNA等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISOOSI/RM）：1984年頒布OpenSystemInterconnection/RecommendedModel(OSI/RM，開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡(jiǎn)稱OSI參考模型，OSI七層模型)OSI參考模型規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架，分為7個(gè)層次為國(guó)際社會(huì)普遍公認(rèn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)太復(fù)雜，幾乎沒(méi)有與之完全符合的網(wǎng)絡(luò)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IP(因特網(wǎng)的骨干協(xié)議)1980研制成功，1982年ARPANET采用，1986年基于TCP/IP協(xié)議的NSFNET建立從體系結(jié)構(gòu)上看，它是OSI參考模型的簡(jiǎn)化(4層)20與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）

電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）

Internet標(biāo)準(zhǔn)化組織因特網(wǎng)協(xié)會(huì)（InternetSociety，ISOC）因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會(huì)（InternetArchitectureBoard，IAB）因特網(wǎng)工程任務(wù)部（InternetEngineeringTaskForce，IETF）因特網(wǎng)工程指導(dǎo)組（InternetEngineeringSteeringGroup，IESG）因特網(wǎng)研究指導(dǎo)組（InternetResearchSteeringGroup，IRSG）因特網(wǎng)編號(hào)管理機(jī)構(gòu)（InternetAssignedNumbersAuthority，IANA）電信標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際電信聯(lián)盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion）國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT（ConsultativeCommitteeInternationalTelegraphandTelephone）（現(xiàn)在為ITU中3個(gè)主要部門(mén)sector中的一個(gè)ITU-TSS，電信標(biāo)準(zhǔn)化部，簡(jiǎn)稱ITU-T，負(fù)責(zé)在電話和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域提出稱為建議的標(biāo)準(zhǔn)）21第三代：開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)(70年代后期)第三代——體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型——OSI參考模型TCP/IP協(xié)議CCITT制定的一系列公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的建議RecommendationX.200等價(jià)ISO7498X.25數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)DCE的接口X.3分組組裝/拆卸器PAD的功能和參數(shù)；X.28普通終端和PAD之間的協(xié)議；X.29PAD和用分組工作方式的DTE見(jiàn)的規(guī)程ProcedureX.75兩個(gè)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)互連時(shí)STE間的接口IEEE和ISO標(biāo)準(zhǔn)化的以太網(wǎng)Ethernet22回顧前三代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：第一代：面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)：“計(jì)算機(jī)－終端”系統(tǒng)第二代：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)以通信子網(wǎng)為中心的主機(jī)互聯(lián)：分組交換網(wǎng)絡(luò)第三代：開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò):層次化結(jié)構(gòu),并對(duì)每層進(jìn)行了精確定義第四代：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代<<BACK23第四代：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新時(shí)代前面三個(gè)階段已經(jīng)奠定了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：網(wǎng)絡(luò)計(jì)算向高速寬帶化發(fā)展網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為廣泛多網(wǎng)融合24第四代：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新時(shí)代5w的發(fā)展目標(biāo)：WhoeverWheneverWhereverWhomeverWhatever6A的發(fā)展目標(biāo)：AnytimeAnywhereAnyconnectionleadingtoAnyinformationAnyserviceforAnybody<<BACK251.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由各自具有自主功能而又通過(guò)各種通信手段相互連接起來(lái)，以便進(jìn)行信息交換、資源共享或協(xié)同工作的計(jì)算機(jī)組成的復(fù)合系統(tǒng)。自主/自治：具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力，即使脫離網(wǎng)絡(luò)，仍可獨(dú)立運(yùn)行，不依賴于其他計(jì)算機(jī)“主控-從屬”類(lèi)型的系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)嗎？“主機(jī)-終端”系統(tǒng)（第一代網(wǎng)絡(luò)）呢？互相連接/互連：以任何可能的通信連接方式有線方式：雙絞線、同軸電纜、光纖無(wú)線方式：紅外、無(wú)線電（微波）、衛(wèi)星互連的目的：通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)261.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和組成通信子網(wǎng)中除了包括傳輸信息的物理媒體外，還包括如中繼器（repeater）、交換機(jī)(switch)等各種通信設(shè)備。

通過(guò)通信子網(wǎng)互連在一起的計(jì)算機(jī)則負(fù)責(zé)運(yùn)行對(duì)信息進(jìn)行處理的應(yīng)用程序，它們是網(wǎng)絡(luò)中信息流動(dòng)的源與宿，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供可共享的硬件、軟件和信息資源，構(gòu)成資源子網(wǎng)。資源子網(wǎng)IMP1IMP2IMP3IMP4IMP5H1H5H4H2H6H3通信子網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分構(gòu)成。27計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)+通信鏈路+通信協(xié)議硬件網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)中間節(jié)點(diǎn)：交換機(jī)、集中器、復(fù)用器、路由器、中繼器通信鏈路：信息傳輸?shù)耐ǖ牢锢恚簜鬏斀橘|(zhì)邏輯：信道類(lèi)比——CATV的電纜和頻道之間的關(guān)系軟件通信軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理/安全控制軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件<<BACK281.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展第一階段從1987—1993年，也是研究試驗(yàn)階段。在此期間我國(guó)一些科研部門(mén)和高等院校開(kāi)始研究因特網(wǎng)技術(shù)，并開(kāi)展了相關(guān)的科研課題和科技合作，但這個(gè)階段的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用僅限于小范圍內(nèi)的電子郵件等簡(jiǎn)單應(yīng)用。第二階段從1994年至1996年，為起步階段。1994年4月，中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)（NCFC）聯(lián)入因特網(wǎng)，標(biāo)志著我國(guó)正式接入世界互聯(lián)網(wǎng)，之后，CHINANET、CERNET、CSTNET、CHINAGBNET等多個(gè)因特網(wǎng)項(xiàng)目在全國(guó)范圍相繼啟動(dòng)，因特網(wǎng)開(kāi)始進(jìn)入公眾生活，并在我國(guó)得到了迅速的發(fā)展。至1996年底，我國(guó)因特網(wǎng)用戶數(shù)已達(dá)20萬(wàn)，利用因特網(wǎng)開(kāi)展的業(yè)務(wù)與應(yīng)用逐步增多。第三階段從1997年至今，是因特網(wǎng)在我國(guó)發(fā)展最為快速的階段。我國(guó)因特網(wǎng)用戶數(shù)在1997年以后基本保持每半年翻一番的增長(zhǎng)速度，因特網(wǎng)使用迅速普及、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也日漸豐富。1997年6月3日，根據(jù)國(guó)務(wù)院信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組的決定，中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)信息中心組建了中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息中心（CNNIC），負(fù)責(zé)我國(guó)因特網(wǎng)的規(guī)劃和發(fā)展的管理工作。

291.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展我國(guó)已建成的四大網(wǎng)絡(luò)：中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）是原郵電部組織建設(shè)和管理的。目前，在北京、上海分別有兩條專線，作為國(guó)際出口。CHINANET由骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。骨干網(wǎng)是CHINANET的主要信息通路，連接各直轄市和省會(huì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。骨干網(wǎng)已覆蓋全國(guó)各省市、自治區(qū)，包括8個(gè)大區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心和31個(gè)省市網(wǎng)絡(luò)分中心。接入網(wǎng)是由各省內(nèi)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)教育科研網(wǎng)（CERNET）是全國(guó)最大的公益性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。CERNET已建成由全國(guó)骨干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)在內(nèi)的三級(jí)層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。CERNET分四級(jí)管理，分別是全國(guó)網(wǎng)絡(luò)中心、地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心和地區(qū)主節(jié)點(diǎn)、省教育科研網(wǎng)和校園網(wǎng)。骨干網(wǎng)傳輸速率已達(dá)到2.5Gb/s，地區(qū)網(wǎng)的傳輸速率達(dá)到155Mb/s，聯(lián)網(wǎng)的大學(xué)、中小學(xué)等教育和科研機(jī)構(gòu)已近千所。中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）是利用公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建立的信息增值服務(wù)網(wǎng)，在地理上覆蓋全國(guó)各省市，邏輯上連接各部、委和各省、市科技信息機(jī)構(gòu)，是國(guó)家科技信息系統(tǒng)骨干網(wǎng)。國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)絡(luò)（CHINAGBNET）是為金橋工程建設(shè)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，支持金關(guān)、金稅、金卡等“金”字工程的應(yīng)用。它是覆蓋全國(guó)，實(shí)施國(guó)際互聯(lián)，為用戶提供專用信道、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和信息服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)。

301.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)名稱運(yùn)行管理單位國(guó)際聯(lián)網(wǎng)完成時(shí)間業(yè)務(wù)性質(zhì)CSTNet中國(guó)科學(xué)院1994.4科技CHINANET郵電部1995.5商業(yè)CERNET國(guó)家教委1995.11教育CHINAGBN

電子部1996.9金融2010年，我國(guó)網(wǎng)民總數(shù)達(dá)到4.57億，占全球網(wǎng)民總數(shù)23.2%，亞洲網(wǎng)民總數(shù)55.4%規(guī)模。網(wǎng)民規(guī)模、寬帶網(wǎng)民數(shù)、國(guó)家頂級(jí)域名注冊(cè)量居世界第一，互聯(lián)網(wǎng)普及率穩(wěn)步提升。截止2010年12月，手機(jī)網(wǎng)民已達(dá)3.03億，在總體網(wǎng)民中的比例進(jìn)一步提高，占66.2%。311.3網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型及特征分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)名稱拓?fù)洳灰?guī)則網(wǎng)型、總線型網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)等

地理范圍

局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、全球網(wǎng)傳輸媒體光纖網(wǎng)、同軸電纜網(wǎng)、雙絞線網(wǎng)，無(wú)線介質(zhì)有衛(wèi)星、無(wú)線電通信、紅外通信、激光通信、微波通信等使用范圍公用網(wǎng)、專用網(wǎng)

業(yè)務(wù)范圍軍事指揮網(wǎng)、政務(wù)信息網(wǎng)、氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)、情報(bào)檢索網(wǎng)、航空訂票網(wǎng)、教育科研網(wǎng)、金融清算網(wǎng)、鐵路調(diào)度網(wǎng)、醫(yī)療衛(wèi)生網(wǎng)等從不同的角度，網(wǎng)絡(luò)有多種分類(lèi)方法。32按地理范圍分類(lèi)局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)范圍：約0.1KM傳輸技術(shù)：基帶，10-1000Mbps，延遲低，出錯(cuò)率低拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線，環(huán)城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)范圍：中等，約10KM傳輸技術(shù)：寬帶/基帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)范圍：大，約>100KM傳輸技術(shù)：寬帶，延遲大，出錯(cuò)率高拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：不規(guī)則，點(diǎn)到點(diǎn)33按地理范圍分類(lèi)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)縮寫(xiě)分布距離（大約）網(wǎng)絡(luò)中的物理設(shè)備傳輸速率范圍局域網(wǎng)LAN10m房間10Mb/s—xGb/s100m建筑物幾千米校園CAN城域網(wǎng)MAN數(shù)百km城市64kb/s—xGb/s廣域網(wǎng)WAN10~數(shù)千km城市、國(guó)家、洲或全球GAN10Mb/s—100Mb/s34網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——即為網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)和通信節(jié)點(diǎn)相互連接而組成的幾何形狀常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕?lèi)型：（1）星型網(wǎng)絡(luò)（2）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)（3）總線型網(wǎng)絡(luò)（4）樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)（5）不規(guī)則網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)35按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)（續(xù)）星形有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)與其構(gòu)成點(diǎn)到點(diǎn)連接環(huán)形所有節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)閉合的環(huán)，結(jié)點(diǎn)之間為點(diǎn)到點(diǎn)連接星形拓?fù)洵h(huán)形拓?fù)?6按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)（續(xù)）總線所有節(jié)點(diǎn)掛接到一條總線上，廣播式信道需要有介質(zhì)訪問(wèn)控制規(guī)程以防止沖突樹(shù)形一個(gè)根結(jié)點(diǎn)、多個(gè)中間分支節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成總線形拓?fù)錁?shù)形拓?fù)?7按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)（續(xù)）全連接點(diǎn)到點(diǎn)全連接，連接數(shù)隨節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長(zhǎng)迅速增長(zhǎng)（N(N-1)/2），使建造成本大大提高，只適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)很少的廣域網(wǎng)中不規(guī)則（網(wǎng)狀）點(diǎn)到點(diǎn)部分連接，多用于廣域網(wǎng)，由于連接的不完全性，需要有交換節(jié)點(diǎn)不規(guī)則拓?fù)淙B接拓?fù)?8按通信介質(zhì)分類(lèi)：有線網(wǎng)

采用如同軸電纜、雙絞線、光纖等物理介質(zhì)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。

無(wú)線網(wǎng)

采用衛(wèi)星、微波等無(wú)線形式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。39按使用用戶范圍分類(lèi)：公用網(wǎng)

公用網(wǎng)又稱公眾網(wǎng)。對(duì)所有的人來(lái)說(shuō)，只要符合網(wǎng)絡(luò)擁有者的要求就能使用這個(gè)網(wǎng)，也就是說(shuō)它是為全社會(huì)所有的人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。專用網(wǎng)

專用網(wǎng)為一個(gè)或幾個(gè)部門(mén)所擁有，它只為擁有者提供服務(wù)，這種網(wǎng)絡(luò)不向擁有者以外的人提供服務(wù)。按業(yè)務(wù)工作的范圍分類(lèi)…

401.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型1.4.2開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型1.4.3因特網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較411.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型N層向N+1層提供服務(wù)接口，將服務(wù)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)向N+1層屏蔽層次模型的好處：各層的功能可獨(dú)立設(shè)計(jì)系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，靈活性大，易于交流、理解、標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用了層次化體系結(jié)構(gòu)哲學(xué)家通話的例子42語(yǔ)言不同的哲學(xué)家進(jìn)行遠(yuǎn)程通信哲學(xué)家1用英語(yǔ)表達(dá)對(duì)兔子的感情翻譯使用荷蘭語(yǔ)為中間語(yǔ)言秘書(shū)使用傳真將消息發(fā)出43層次體系結(jié)構(gòu)的通信除物理介質(zhì)上為實(shí)通信外，其他層次的通信都是虛通信對(duì)等層的虛通信必須遵循相同的協(xié)議哲學(xué)家之間的協(xié)議是共同的話題翻譯之間的協(xié)議是相同的第三方語(yǔ)言秘書(shū)之間的協(xié)議是相同傳輸工具下層實(shí)體通過(guò)SAP(服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn))向上層實(shí)體提供服務(wù)，并對(duì)服務(wù)細(xì)節(jié)向上層屏蔽。信息由上至下，每經(jīng)過(guò)一層需要增加頭部?jī)?nèi)容。441.4.2OSI模型七層體系結(jié)構(gòu)

OSI模型中定義了各層的功能，而沒(méi)有定義各層的協(xié)議。應(yīng)用層表示層會(huì)話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層45各層功能1.物理層：主要功能是在物理傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)比特串。物理傳輸介質(zhì)的特性、接口、信號(hào)線的作用，涉及到二進(jìn)制的編碼方式、同步信號(hào)等。2.數(shù)據(jù)鏈路層：差錯(cuò)控制、流量控制、成幀。3.網(wǎng)絡(luò)層：主要功能是路徑選擇和網(wǎng)際互連，為數(shù)據(jù)分組尋找一條合適的路徑，從源端沿此路徑傳送到目的端。若傳輸路徑跨越多個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。起始源地址目標(biāo)地址控制信息用戶數(shù)據(jù)差錯(cuò)檢驗(yàn)信息結(jié)束一個(gè)簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)幀46各層功能4.運(yùn)輸層：確保數(shù)據(jù)可靠、順序、無(wú)錯(cuò)地從源端到目的端，為上層提供優(yōu)化的端對(duì)端服務(wù)，主要功能包括差錯(cuò)控制、流量控制、網(wǎng)絡(luò)復(fù)用或分流等。5.會(huì)話層：控制進(jìn)程與進(jìn)程之間的連接、連接管理和釋放連接。比如文件下載的斷點(diǎn)重傳功能。6.表示層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示方式，如加密、壓縮、轉(zhuǎn)換編碼方式等。比如，winzip和WinRar7.應(yīng)用層：OSI模型的最高層，是其他層次的最終服務(wù)目標(biāo)，主要任務(wù)是為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口，直接面向用戶。47各層功能OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用接口數(shù)據(jù)格式管理進(jìn)程之間的通信根據(jù)用戶要求，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層功能路徑選擇及協(xié)議轉(zhuǎn)換成幀、流量差錯(cuò)控制信號(hào)和介質(zhì)關(guān)鍵詞應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層較高層，端對(duì)端較低層，與數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)48通信主機(jī)中包括7層功能，通信子網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備一般只有1～3層功能，甚至1～2層。APSTNDLPHNDLPHNDLPHAPSTNDLPHA層協(xié)議DLPHP層協(xié)議S層協(xié)議T層協(xié)議主機(jī)主機(jī)通信子網(wǎng)IMPIMPIMP49OSI參考模型中的數(shù)據(jù)傳輸封裝拆裝501.4.3因特網(wǎng)使用的TCP/IP參考模型四個(gè)層次：(4)應(yīng)用層

該層向用務(wù)提供一組常用的應(yīng)用程序，為不同主機(jī)上的進(jìn)程或應(yīng)用之間提供通信。(3)傳輸層

該層提供端對(duì)端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。(2)互聯(lián)網(wǎng)層

該層使用網(wǎng)際協(xié)議IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)穿越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由選擇功能。(1)網(wǎng)絡(luò)接入層

該層是端系統(tǒng)和通信子網(wǎng)之間的接口，實(shí)現(xiàn)端系統(tǒng)與其相連的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。應(yīng)用層傳輸層

互聯(lián)網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234511.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較FTP、SMTP、TELNET…TCP、

UDPIPEthernet、

SATNET、

分組無(wú)線網(wǎng)…Internet

使用的協(xié)議教材P14圖1.12521.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較(續(xù)1)根據(jù)上圖的層次比對(duì)，總結(jié)相同點(diǎn)：都是層次結(jié)構(gòu)的模型；最低層都是面向通信子網(wǎng)的；都有運(yùn)輸層，且都是第一個(gè)提供端到端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的層次，都能提供面向連接和無(wú)連接的兩種服務(wù)；最高層都是向各種用戶應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)的應(yīng)用層。531.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較(續(xù)2)根據(jù)上圖的層次比對(duì)，總結(jié)不同點(diǎn)：所劃分的層次數(shù)不同；Internet中沒(méi)有表示層和會(huì)話層；Internet沒(méi)有明確規(guī)定通信子網(wǎng)的協(xié)議，也不再區(qū)分通信子網(wǎng)中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層；Internet中特別強(qiáng)調(diào)了互聯(lián)網(wǎng)層，其中運(yùn)行的IP是其核心協(xié)議，且互聯(lián)網(wǎng)層向上只提供無(wú)連接的服務(wù)，而OSI的網(wǎng)絡(luò)層同時(shí)支持面向連接和無(wú)連接服務(wù)。OSI是模型在先、協(xié)議在后，模型